La polarización del transistor bjt conocida como polarización estabilizado en el emisor o polarización por realimentación del emisor, es una mejora a la polarización del emisor común; la polarización por realimentación del emisor ayuda a mejorar la estabilidad del punto de operación del transistor bipolar en la zona activa, para lograr esto lo que se hace es agregar una resistencia en el emisor RE.
Como se puede ver en la imagen, al agregar la resistencia RE, en el emisor aparecerá una tensión VE, por lo que IE=VE/RE, también se cumplirá que VBE=0,7V como VBE=VB-VE se tendrá que VB=VE+0,7, como la corriente del colector es aproximadamente igual a la corriente del emisor IC ≈ IE, y IC=ß*IB se tendrá IE≈ß*IB.
En la polarización del transistor bjt por realimentación del emisor al aplicar Kirchoff en la malla de la entrada se tendrá:
VCC = IB*RB + VBE + IE*RE remplazando lo comentado anteriormente quedará
VCC = IB*RB +0,7 + (ß*IB)*RE luego
IB = (VCC - 0,7)/(RB + ß*RE)
De la ecuación obtenida en el divisor se tiene el valor ß*RE, esto es lo que se conoce como la resistencia de entrada de la base, es la resistencia que la base ve en el emisor, la base ve a la resistencia en el emisor aumentada ß veces.
El siguiente es el vídeo publicado en canal de youtube MrElberni en cuanto al tema de la polarización del transistor bjt por realimentación del emisor, en el circuito ejemplo realizado se utiliza el transistor 2N2222A, a partir de un circuito propuesto se encontrarán las resistencias apropiadas par la polarización por realimentación del emisor, se realizan las mediciones para comprobar los resultados.
A partir de la malla de salida, se tendrá la ecuación de la recta de carga:
VCC = IC*RC + VCE + IE*RE remplazando lo comentado anteriormente quedará
VCC = IC*RC + VCE + IC*RE reacomodando resulta:
VCE = VCC - IC*(RC + RE)
La ecuación obtenida será la ecuación de la recta de carga de la polarización del transistor bipolar por realimentación del emisor, la corriente de saturación del colector será ICsat=VCC/(RC+RE), que se obtiene al hacer VCE=0, la tensión de corte será VCEcorte=VCC, que se obtiene haciendo IC=0.
El punto de operación del transistor bipolar se suele elegir cercano al punto medio de la recta de carga o en el punto medio, tener en cuenta que el transistor tiene una potencia máxima que puede soportar, si se pasa de ese valor el transistor bipolar se quemará, esta potencia es el resultado de multiplicar IC con VCE.
Potencia=IC*VCE
En la siguiente imagen se tiene el resultado de elegir el punto Q en el punto medio de la recta de carga, al hacer esto VCEQ=VCC/2 y la ICQ=VCC/(2*(RC+RE))
POLARIZACIÓN DEL TRANSISTOR BJT O BIPOLAR POR REALIMENTACIÓN DEL EMISOR ENCONTRANDO EL PUNTO DE OPERACIÓN
En el siguiente vídeo publicado en el canal de Youtube de MrElberni, se ve como encontrar el punto de operación de un circuito de polarización del transistor bjt por realimentación del emisor, en el circuito son conocidas las RB, RC y RE, quedando por encontrar a que ICQ y VCEQ se ha polarizado el transistor bipolar, en el ejemplo se utiliza el 2N2222A.
POLARIZACIÓN DEL TRANSISTOR BJT O BIPOLAR POR REALIMENTACIÓN DEL EMISOR EFECTO DEL ß
Resulta que este tipo de polarización del transistor bjt es muy sensible al cambio del ß, el que puede ser ocasionado por el cambio del transistor, en el siguiente vídeo se observa este efecto, se observa que al cambiar el 2N2222A por otro 2N2222A, la ICQ y la VCEQ se ven afectados, esto es porque el ß cambia de un transistor a otro.
El ß también se ve afectado por el cambio de temperatura, lo que se puede observar con solo tocar un poco el transistor bipolar.
En este caso entonces el punto de operación del transistor bjt, se ve afectado por el cambio del ß, no tanto como en el caso de la polarización de emisor común pero aún así se logra una mejoría.
Esto es posible por haber agregado la resistencia del emisor RE, esto se puede comprender a partir de que la ecuación de la corriente de la base
IB = (VCC - 0,7)/(RB + ß*RE)
y de la ecuación de la recta de carga.
VCE = VCC - IC*(RC + RE)
De IC=ß*IB, si el ß aumenta entonces la IC aumenta, esto hará que la VCE disminuya, pero a partir de la ecuación de la IB, se ve que si el ß aumenta entonces la IB disminuirá, al disminuir la IB se hace que IC disminuya, por lo que el aumento inicial de la IC no será muy afectado, con lo que la VCE tampoco disminuirá demasiado.
En el caso de que el ß disminuya entonces de IC=ß*IB, si la IC disminuye, esto hace que la VCE aumente, pero a partir de la ecuación de IB, si ß disminuye entonces IB aumentará, al aumenta la IB se hace que la IC aumente, por lo que la disminución inicial de la IC no será muy afectada, con lo que la VCE tampoco aumentará demasiado.
Esperamos de todo corazón haber podido ayudar en este tema tan interesante sobre la polarización del transistor bjt o transistor bipolar por realimentación del emisor.
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